이미지 크레디트 : NASA
Stephen Hawking과 Kip Thorne은 John Preskill에 백과 사전 세트를 제공 할 수 있습니다.
1997 년에 3 명의 우주 론자들은 블랙홀에 들어가는 정보가 존재하지 않는지, 즉 블랙홀의 내부가 입자에 들어가는 입자의 특성에 의해 전혀 변하지 않는지에 대해 유명한 베팅을했습니다.
Hawking?의 연구에 따르면 입자는 아무런 영향을 미치지 않습니다. 그러나 그의 이론은 양자 역학의 법칙을 어 기고 정보 역설이라고 알려진 모순을 만들었다.
현재 오하이오 주립 대학 물리학 자들은 스트링 이론, 즉 우주의 모든 입자가 작은 진동 스트링으로 만들어진다는 이론을 사용하는 솔루션을 제안했습니다.
사미르 마 투르 (Samir Mathur)와 그의 동료들은 정보가 계속 존재한다는 것을 강력하게 제안하는 광범위한 일련의 방정식을 도출했다. 즉, 핵심에서 표면까지 블랙홀을 채우는 거대한 얽힌 줄에 묶여있다.
이번 연구 결과는 과학자들이 오랫동안 생각한 것처럼 블랙홀은 매끄럽고 기능이없는 개체가 아니라고 제안합니다.
대신, 그들은 끈적 거리는 퍼즈 볼입니다.
오하이오 주 물리학 교수 인 Mathur는 Hawking과 Thorne이 이번 연구 결과에 놀라지 않을 것이라고 의심했다.이 연구 결과는 Nuclear Physics B. 3 월 1 일호에 실렸다.
케임브리지 대학교 수학 교수 인 호킹과 칼텍의 이론 물리학 교수 인 Thorne은 블랙홀에 들어가는 정보가 파괴되는 반면, Caltech의 이론 물리학 교수 인 Preskill은 베팅에서 반대보기. 스테이크는 백과 사전이었습니다.
“1995 년에 끈 이론에 대한 아이디어가 눈에 띄게 높아지면 대부분의 사람들이 정보가 파괴되었다는 생각을 포기했다고 생각 하는가? 매튜는 말했다. "지금은 아무도 정보가 지금까지 살아 남았다는 것을 증명할 수 없었습니다."
블랙홀이 어떻게 형성되는지에 대한 고전적인 모델에서 거대한 별과 같은 초 질량 물체는 붕괴되어 특이점이라고하는 매우 작은 무한 중력 지점을 형성합니다. 우주의 특별한 지역은 특이점을 둘러싸고 있으며, 사건의 지평선으로 알려진 지역의 경계를 가로 지르는 물체는 블랙홀로 끌어 들여 돌아 오지 않습니다.
이론적으로는 빛조차도 블랙홀에서 벗어날 수 없습니다.
사건 지평의 지름은 그것을 형성 한 물체의 질량에 달려 있습니다. 예를 들어, 태양이 특이점으로 무너지면 사건 지평은 약 3 킬로미터 (1.9 마일)입니다. 지구가 적합하다면, 사건의 지평선은 1 센티미터 (0.4 인치)에 지나지 않을 것입니다.
특이성과 사건 지평 사이의 영역에 존재하는 것에 대해, 물리학 자들은 문자 그대로 항상 공백을 그렸습니다. 어떤 유형의 재료가 특이점을 형성하든, 이벤트 지평 내부의 영역에는 구조 나 측정 가능한 특성이 없어야합니다.
그리고 그 안에 문제가 있습니다.
고전 이론의 문제점은 입자의 조합을 사용하여 양자, 전자, 별, 행성 등의 블랙홀을 만들 수 있으며 아무런 차이가 없다는 것입니다. 블랙홀을 만드는 방법은 수십억 개가 있어야하지만, 클래식 모델에서는 시스템의 최종 상태가 항상 동일합니까? 매튜는 말했다.
그는 이러한 종류의 균일 성이 가역성의 양자 역학적 법칙을 위반한다고 설명했다. 물리학자는 블랙홀을 만드는 과정을 포함하여 모든 과정의 최종 결과를 생성 조건으로 추적 할 수 있어야합니다.
모든 블랙홀이 동일하면 블랙홀을 고유 한 시작으로 추적 할 수 없으며, 생성 된 입자에 대한 정보는 홀이 형성되는 순간 영원히 손실됩니다.
“아무도 지금 그것을 믿지 않지만, 아무도 고전적인 논쟁에서 잘못된 점을 찾을 수 없었습니까? 매튜는 말했다. "우리는 이제 무엇이 잘못되었는지 제안 할 수 있습니다."
2000 년, 스트링 이론가들은 다음 천년 동안 해결 될 물리 문제의 상위 10 개 목록에서 정보 역설 번호를 8이라고 명명했다. 그 목록에는 다음과 같은 질문이 포함되어 있습니다. 양자 중력은 어떻게 우주의 기원을 설명 할 수 있을까요?
Mathur는 Massachusetts Institute of Technology의 조교수로 정보 역설을 연구하기 시작했으며 2000 년 오하이오 주 교직원에 합류 한 후 풀 타임으로 문제를 공격했습니다.
박사후 연구원 인 올렉 루닌 (Oleg Lunin)과 함께 Mathur는 단순한 끈 상태와 큰 고전적인 블랙홀 사이에있는 물체의 구조를 계산했습니다. 작은 물체가 아니라 큰 것으로 판명되었습니다. 최근에, 그와 두 명의 박사 과정 학생 인 Ashish Saxena와 Yogesh Srivastava는 "퍼즐 볼의 같은 그림? 고전적인 블랙홀과 더 닮은 물체에 대해서는 계속해서 사실을 유지했습니다. 이러한 새로운 결과는 핵 물리학 B에 나타납니다.
끈 이론에 따르면, 우주의 모든 기본 입자들-양성자, 중성자 및 전자-은 서로 다른 끈의 조합으로 만들어집니다. 그러나 매튜 어는 작지만 작은 부분 장력 현상을 통해 큰 블랙홀을 형성 할 수 있다고 믿고 있습니다.
현은 신축성이 있지만 기타 현과 마찬가지로 각각 일정한 양의 장력을 가지고 있다고 그는 말했다. 분수 장력에서는 줄이 길어질수록 장력이 감소합니다.
Mathur 씨는 긴 기타 줄이 짧은 기타 줄보다 뜯어 내기가 더 쉬운 것처럼 긴 가닥의 양자 기계식 줄이 하나의 줄보다 늘어지기 쉽다고 말했다.
따라서 블랙홀과 같은 매우 큰 물체에 필요한 많은 입자를 형성하기 위해 많은 수의 현이 함께 결합 될 때, 현의 결합 된 공은 매우 신축성이 있으며 넓은 직경으로 확장됩니다.
오하이오 주 물리학 자들이 끈으로 만든 퍼지 블랙홀의 직경에 대한 공식을 도출했을 때, 그것은 고전적인 모델이 제안한 블랙홀 사건의 지름과 일치한다는 것을 발견했습니다.
Mathur의 추측에 따르면 현은 블랙홀 내부에 계속 존재하며 현의 본질은 원래의 원료 물질을 구성하는 입자에 따라 달라지며 각 블랙홀은 별, 행성 또는 은하만큼 독특합니다. 그것을 형성했다. 블랙홀에 들어가는 후속 재료의 스트링도 추적 가능합니다.
즉, 블랙홀은 원래 상태로 되돌아 갈 수 있으며 정보는 살아남습니다.
이 연구는 미국 에너지 부에 의해 부분적으로 지원되었습니다.
원본 출처 : Ohio State University News Release
